[發明專利]具有高空間解析度的X射線檢測器

有效

• 申請號: 201580083537.1
• 申請日: 2015-10-14
• 公開（公告）號: CN108140650B
• 公開（公告）日: 2022-08-30
• 發明（設計）人: 曹培炎;劉雨潤
• 申請（專利權）人: 深圳幀觀德芯科技有限公司
• 主分類號: H01L27/146
• 分類號: H01L27/146;G06T11/00;A61B6/00
• 代理公司: 深圳市六加知識產權代理有限公司 44372
• 代理人: 羅水江

公開了一種適合于檢測X射線的裝置，系統和方法。該裝置包括：X射線吸收層(110)和掩模(301)；其中該掩模(301)包括第一視窗(3010)和第二視窗(3011)，以及該第一視窗(3010)和該第二視窗(3011)之間的部分；其中第一和第二視窗(3010,3011)對于入射X射線不是非透明的；并且其中第一和第二視窗(3010,3011)被設置使得由傳播通過第一視窗(3010)的X射線光子在X射線吸收層(110)中產生的載流子和由傳播通過第二視窗(3011)的X射線光子在X射線吸收層(110)中產生的載流子在空間上不重疊。

【技術領域】

本公開涉及X射線檢測器，特別涉及有載流子的高空間分辨能力的X射線檢測器。

【背景技術】

X射線檢測器可以是用于測量X射線的通量，空間分布，光譜或其他性質的裝置。

X射線檢測器可用于許多應用。一個重要應用是成像.X射線成像是放射攝影技術并且可以用于揭示組成不均勻和不透明物體(例如人體)的內部結構元素。另一個重要應用是元素分析。元素分析是就一些材料的元素組成來分析它的樣本的過程。

早期的X射線檢測器包括照相底片和照相膠片。照相底片可以是具有感光乳劑涂層的玻璃底片。

在20世紀80年代，出現了光激勵螢光板(PSP板).PSP板可包含在它的晶格中具有色心的螢光材料。在將PSP板暴露于X射線時，X射線激發的電子被困在色心中直到它們受到在板表面上掃描的激光光束的激勵。在激光掃描板時，被捕獲的激發電子發出光，其被光電倍增管收集。收集的光轉換成數字圖像。

另一種X射線檢測器是X射線圖像增強器。在X射線圖像增強器中，X射線首先撞擊輸入螢光體(例如，碘化銫)并且被轉換成可見光。可見光然后撞擊光電陰極(例如，包含銫和銻復合物的薄金屬層)并且促使電子發射。發射電子數量與入射X射線的強度成比例。發射電子通過電子光學器件投射到輸出螢光體上并且促使該輸出螢光體產生可見光圖像。

閃爍體的操作與X射線圖像增強器有些類似之處在于閃爍體(例如，碘化鈉)吸收X射線并且發射可見光，其然后可以被對可見光合適的圖像感測器檢測到。

半導體X射線檢測器可以將X射線直接轉換成電信號并且從而提供比前代X射線檢測器更好的性能。半導體X射線檢測器可包括半導體層，其在感興趣波長吸收X射線。當在半導體層中吸收X射線光子時，產生多個載流子(例如，電子和空穴)。如本文使用的，術語“載流子”，“電荷”和“載體”可互換地使用。半導體X射線檢測器可具有多個像素，其可以獨立確定X射線的局部強度和X射線光子能量.X射線光子產生的載流子可在進入像素的電場下被掃過。如果單個X射線光子產生的載流子被超過一個像素收集(“電荷共用”)，半導體X射線檢測器的性能可受到負面影響。在確定X射線光子能量的應用(例如，元素分析)中，因為X射線光子的能量通過它產生的電荷量來確定，電荷共用對于光子能量的準確測量尤其成問題。電荷共用在要確定入射X射線光子的位置時也可以成為問題。

【發明內容】

本文公開的教導涉及用于X射線檢測的裝置，系統和方法。更特定地，本教導涉及有載流子的空間分辨能力的X射線檢測器的裝置，系統和方法。

在一個示例中，公開適合于檢測X射線的裝置，該裝置包括：X射線吸收層和掩模；其中該掩模包括第一視窗和第二視窗，以及該第一視窗和該第二視窗之間的部分；其中第一和第二視窗對于入射X射線不是非透明的；其中該部分對于入射X射線是非透明的；并且其中第一和第二視窗被設置使得由傳播通過第一視窗的X射線光子在X射線吸收層中產生的載流子和由傳播通過第二視窗的X射線光子在X射線吸收層中產生的載流子在空間上不重疊。

根據實施例，第一視窗和第二視窗是最近鄰。

根據實施例，裝置進一步包括：第一組一個或多個電極，其配置成接收來自傳播通過第一視窗的入射X射線的信號；和第二組一個或多個電極，其配置成接收來自傳播通過第二視窗的入射X射線的信號。